电池组、能量存储系统以及对电池组充电的方法
【专利说明】电池组、能量存储系统以及对电池组充电的方法
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]此申请要求于2013年10月22日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2013-0126104号的优先权和利益，通过引用将其公开的全部内容合并于此。
技术领域
[0003]本发明的一个或多个实施例涉及一种电池组、包括电池组的能量存储系统以及对电池组充电的方法。
【背景技术】
[0004]与不可再充电的一次电池不同，二次电池是可再充电的电池。使用恒定电压或恒定电流对二次电池充电的方法是众所周知的。然而，当不考虑它们的状态而对二次电池充电时，可能出现问题；例如，二次电池的容量可能快速恶化。
【发明内容】
[0005]本发明的一个或多个实施例包括一种可以考虑二次电池的状态而被充电的电池组以及包括电池组的能量存储系统。
[0006]本发明的一个或多个实施例包括一种考虑二次电池的状态来对电池组充电的方法。
[0007]根据本发明的一个或多个实施例，一种电池组包括:电池，包括至少一个电池单元；至少一个温度传感器，被配置为检测电池的温度；单元电压测量单元，被配置为测量至少一个电池单元的单元电压，并且生成包括至少一个单元电压值的单元电压数据；温度测量单元，耦接到至少一个温度传感器，温度测量单元被配置为生成包括与由至少一个温度传感器检测到的电池的温度对应的至少一个温度值的温度数据；以及控制单元，被配置为基于单元电压数据和温度数据来确定用于对电池充电的充电电流的最大充电电流值(MCCV)。这里，控制单元被配置为向充电装置发送MCCV，该充电装置被配置为向电池组提供充电电流，并且充电装置被配置为控制提供给电池组的充电电流具有低于MCCV的值。
[0008]控制单元可以被配置为基于至少一个单元电压值来确定第一 MCCV，以及基于第一MCCV来确定MCCV。
[0009]控制单元可以被配置为:在至少一个单元电压值当中确定最小单元电压值；以及根据定义第一 MCCV与最小单元电压值之间的相关性的第一关系数据来基于最小单元电压值确定第一 MCCV。
[0010]控制单元可以被配置为:当最小单元电压值小于第一单元电压阈值时，将第一值确定为第一 MCCV ;当最小单兀电压值大于第二单兀电压阈值时,将大于第一值的第二值确定为第一 MCCV，第二单元电压阈值比第一单元电压阈值大回滞裕量；以及当最小单元电压值大于第一单元电压阈值并小于第二单元电压阈值时，根据最小单元电压值在增加还是减少来将第一值和第二值中的一个确定为第一 MCCV。
[0011]控制单元可以被配置为:当最小单元电压值小于第一单元电压阈值达预设时间段时，将第一值确定为第一 MCCV ;当最小单元电压值大于第二单元电压阈值达预设时间段时，将大于第一值的第二值确定为第一 MCCV，第二单元电压阈值比第一单元电压阈值大回滞裕量；以及当最小单元电压值大于第一单元电压阈值并小于第二单元电压阈值达预设时间段时，根据最小单元电压值在增加还是减少来将第一值和第二值中的一个确定为第一MCCV。
[0012]控制单元可以被配置为:基于至少一个温度值来确定第二 MCCV ;以及基于第二MCCV来确定MCCV。
[0013]控制单元可以被配置为:在至少一个温度值当中确定最小温度值；以及根据定义第二 MCCV和最小温度值之间的相关性的第二关系数据来基于最小温度值确定第二 MCCV。
[0014]控制单元可以被配置为:当最小温度值小于第一温度阈值时，将第一值确定为第二 MCCV ;当最小温度值大于第二温度阈值时，将大于第一值的第二值确定为第二 MCCV，第二温度阈值比第一温度阈值大回滞裕量；以及当最小温度值大于第一温度阈值并小于第二温度阈值时，根据最小温度值在增加还是减少来将第一值和第二值中的一个确定为第二MCCV。
[0015]控制单元可以被配置为:当最小温度值小于第一温度阈值达预设时间段时，将第一值确定为第二 MCCV ;当最小温度值大于第二温度阈值达预设时间段时,将大于第一值的第二值确定为第二 MCCV，第二温度阈值比第一温度阈值大回滞裕量；以及当最小温度值大于第一温度阈值并小于第二温度阈值达预设时间段时，根据最小温度值在增加还是减少来将第一值和第二值中的一个确定为第二 MCCV。
[0016]控制单元可以被配置为基于至少一个单元电压值来确定第一 MCCV，基于至少一个温度值来确定第二 MCCV，并且将第一 MCCV和第二 MCCV中更小的一个确定为MCCV。
[0017]根据本发明的一个或多个实施例，提供了能量存储系统，包括:电池系统，包括电池和被配置为控制电池的充电和放电的电池管理单元，电池包括至少一个电池单元；以及电力转换系统(PCS)，包括被配置为在发电(power generat1n)系统、电网和电池系统之间转换电力的电力转换装置，以及被配置为控制电力转换装置的集成控制器。电池管理单元包括:单元电压测量单元，被配置为测量至少一个电池单元的单元电压，并且生成包括至少一个单元电压值的单元电压数据；温度测量单元，被配置为生成包括与由电池中的至少一个温度传感器检测到的电池的温度对应的至少一个温度值的温度数据；以及控制单元，被配置为基于单元电压数据和温度数据来确定用于对电池充电的充电电流的最大充电电流值(MCCV)，并且向集成控制器发送MCCV。集成控制器被配置为从电池管理单元接收MCCV，并且控制电力转换装置向电池系统提供具有低于MCCV的值的充电电流。
[0018]控制单元可以被配置为基于至少一个单元电压值来确定第一 MCCV，基于至少一个温度值来确定第二 MCCV，并且将第一 MCCV和第二 MCCV中更小的一个确定为MCCV。
[0019]控制单元可以被配置为:在至少一个单元电压值当中确定最小单元电压值；以及根据定义第一 MCCV与最小单元电压值之间的相关性的第一关系数据来基于最小单元电压值确定第一 MCCV。
[0020]控制单元可以被配置为:在至少一个温度值当中确定最小温度值；以及根据定义第二 MCCV和最小温度值之间的相关性的第二关系数据来基于最小温度值确定第二 MCCV。
[0021]根据本发明的一个或多个实施例，提供了一种对包括电池的电池组充电的方法，该电池包括至少一个电池单元，所述方法包括:测量至少一个电池单元的单元电压；生成包括与单元电压对应的至少一个单元电压值的单元电压数据；生成包括与由至少一个温度传感器测量的电池的温度对应的至少一个温度值的温度数据；基于单元电压数据和温度数据来确定用于对电池充电的充电电流的最大充电电流值(MCCV);向耦接到电池组的充电装置发送MCCV ;以及从充电装置提供具有低于MCCV的值的充电电流。
[0022]MCCV的确定可以包括:基于至少一个单元电压值来确定第一 MCCV ;基于至少一个温度值来确定第二 MCCV ；以及将第一 MCCV和第二 MCCV中更小的一个确定为MCCV。
【附图说明】
[0023]附图示出本发明的实施例，并且附图与说明书一起用于说明本发明的特征和各方面。
[0024]图1是根据本发明的实施例的电池组的示意性框图。
[0025]图2是根据本发明的另一实施例的电池组的示意性框图。
[0026]图3A是根据本发明的实施例的最大充电电流值(MCCV)相对于单元电压的示范性示图。
[0027]图3B是根据本发明的实施例的MCCV相对于温度的示范性示图。
[0028]图4A是根据本发明的另一实施例的MCCV相对于单元电压的示范性示图。
[0029]图4B是根据本发明的另一实施例的MCCV相对于温度的示范性示图。
[0030]图5A至5C是基于图4A和图4B的示图的MCCV相对于单元电压和温度的示范性表。
[0031]图6是根据本发明的实施例的能量存储系统和它的外围配置的示意性框图。
[0032]图7是根据本发明的实施例的能量存储系统的示意性框图。
[0033]图8是根据本发明的实施例的电池组的框图。
【具体实施方式】
[0034]将参照附图更充分地描述本发明的各方面和特征以及实现它们的方法，在附图中示出本发明的示范性实施例。然而，本发明可以以很多不同的形式来具体化而不应该被解释为限于在此阐述的实施例；而是提供这些实施例使得此公开将是彻底和完整的，并且将向本领域一位普通技术人员充分地传达本发明的构思。通过所附权利要求及其等同内容来限定本发明的范围。
[0035]在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不是意在限制示范性实施例。如在此使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指示。将进一步理解，在此使用的术语“包括了”和/或“包括”指定所述特征、整数、步骤、操作、元件、和/或其组的存在，但是没有排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。将理解，虽然可以在此使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应该被这些术语限制。这些术语仅用来区分一个元件与另一个。
[0036]在附图中，用相同的参考数字来表示相同或相应的元件，并且将不再给出其重复的说明。在这点上，本实施例可以具有不同的形式而不应该被解释为限于在此阐述的描述。因此，下面仅通过参照附图描述实施例来说明本描述的各方面。如在此使用，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有组合。
[0037]图1是根据本发明的实施例的电池组100的示意性框图。
[0038]参照图1，电池组100包括电池110、温度传感器112、单元电压测量单元120、温度测量单元130和控制单元140。电池110包括至少一个电池单元111。电池组100包括检测电池110的温度的至少一个温度传感器112。单元电压测量单元120测量电池单元111的单元电压，并且生成包括至少一个单元电压值的单元电压数据VD。温度测量单元130生成温度数据TD，温度数据TD包括与来自温度传感器112的、电池110的温度对应的至少一个温度值。控制单元140被配置为基于单元电压数据VD和温度数据TD来确定流入电池110中的电流的最大充电电流值(MCCV)。
[0039]电池110存储能量并且包括电池单元111。虽然在图1中在电池110中示出一个电池单元111,但是在电池110中可以包括多个电池单元111。
[0040]现在将在下面描述包括多个电池单元111的电池110。多个电池单元111可以串行、并行、或串并行连接。可以根据所需要的输出电压或功率来确定在电池110中包括的电池单元111的数目。
[0041]电池110可以经由端子101和102被连接至充电装置150。电池组100的端子101和102可以分别连接至充电装置150的端子151和152。当电池110被充电时，电池110存储经由端子101和102从充电装置150提供的电能。